• Journal of Adhesion and Interface
• /
• v.14 no.1
• /
• pp.28-35
• /
• 2013

In this study, we produced heat-shield coating materials using surface-treated Ga-doped ZnO (GZO) and investigated the dispersity of particle, visible light transmittance, ultraviolet light cut off, infrared light cut-off, heat-shielding property by surface-treating compounds and treatment conditions. In the case of using IPA or acryl binder for heat-shield coating, the dispersity of inorganic oxide particles was poor but in the case of using surface-treated inorganic oxide particles by hybrid compound having urethane (urea) group, acryl group and silica, dispersity of particle, visible light transmittance and haze were improved. We used the measurement kit and sunlamp for measuring heat-shielding property and confirmed that the internal temperature of the measurement kit using heat-shield film was lower more than $4.8^{\circ}C$ in comparison with using PET film for itself.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2010.02a
• /
• pp.263-263
• /
• 2010

투명도전막(indium tin oxide; ITO)은 투명하면서도 전기 전도도가 높기 때문에, 액정표시소자(LCD; Liquid Crystal Display), 전자발광소자(ELD; Electroluminescent Display) 및 전자 크로믹 소자(Electrochromic Display)를 포함하는 평판형 표시 소자(FPD; Flat Panel Display)와 태양전지 등에 이용되고 있다. 낮은 비저항과 높은 투과율의 ITO 박막은 $300^{\circ}C$ 이상의 고온에서 코팅해야 하는 것으로 알려져 있다. 그러나 최근 플라스틱과 같은 연성 소자가 전자부품에 널리 이용되면서 ITO를 저온에서 증착해야할 필요성이 대두되고 있다. 본 연구에서는 ITO를 플라스틱에 적용하기 위한 저온 코팅 공정 및 시편의 전 후처리공정을 개발하여 박막의 특성을 알아보고자 한다. 실험에 사용된 기판은 고투과율의 고분자(polyethylene terephthalate; PET) 필름이며 $5\;{\times}\;10\;cm^2$의 크기로 절단하여 알코올로 초음파 세척을 실시하였고, 진공 용기에 장입한 후 펄스전원을 이용하여 3분간 in-situ 청정을 실시하였다. ITO 코팅은 마그네트론 스퍼터링을 이용하였으며, 코팅시간, 전처리, 후처리, 기판온도, 산소유량 등 코팅 조건에 따른 박막의 특성을 조사하였다. ITO 박막의 코팅 조건에 따른 박막의 결정구조 분석은 x-선 회절(x-ray diffraction; XRD)을 이용하였고, 박막의 표면형상과 두께 보정 및 단면의 미세조직과 결정 성장 여부 등은 투과전자 현미경(transmission electron microscope; TEM)을 이용하여 분석하였다. 또한 ITO 박막의 면저항과 분광특성은 four-point Probe (CMP-100MP, Advanced Instrument Technology), spectrophotometer (UV-1601, SHIMADZU)를 이용하여 측정하였다. ITO 박막의 광학특성 분석 결과 전광선 투과율은 두께에 따라 변화 하였지만, 색차와 Haze 값은 증착 조건에 따라 큰 차이는 보이지 않았다. 그리고 박막의 결정화에 영향을 주는 가장 중요한 인자는 기판온도이지만, 기판온도를 높이지 못할 경우 비평형 마그네트론(unbalanced-magnetron; UBM)에 의해서 플라즈마 밀도를 높이는 방법으로 유사한 효과를 얻을 수 있음을 확인하였다.

• Applied Chemistry for Engineering
• /
• v.3 no.1
• /
• pp.138-147
• /
• 1992

Chemically-modified electrodes were fabricated and their electrocatalytic behaviors have been investigated. As a modifying layer, poly-[1-methyl-3-(pyrrol-1-ylmethyl) pyridinium] was electropolymerized onto Pt electrodes under constant current. The thickness of the polymer film was controlled by means of total charge consumed during the electropolymerization. SEM was used to measure the thickness. There was a linear relationship between the passed charge and the film thickness. Ferro/ferricyanide, used as an electron mediator in this study, was rapidly ion-exchanged into the polymer layer with its concentration of 1.2~1.3M. It was found that electrooxidation of ascorbic acid is catalyzed by incorporated ferri/ferrocyanide couple. Kinetic parameters for electrooxidation were determined by RDE experiments. The results indicate that the present system corresponds to ER+S case based on the Saveant theory. Improving methods have been proposed to be R+S case which is ideal for electrocatalysis.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
• /
• 2009.05a
• /
• pp.12.2-12.2
• /
• 2009

전자 디스플레이 산업의 중요성과 미래사회에서 요구되는 정보기기로써 유연한 기판을 사용한 소자에 대한 수요가 급격히 증가하고 있으며, 이들 산업에 응용되기 위해서는 저비용, 고생산 공정이 요구되고 있다. 이를 위해 인쇄전자 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 금속배선은 모든 소자의 기본이면서 낮은 저항과 높은 신뢰성을 동시에 요구하고 있어 인쇄전자 기술이 해결해야 할 가장 어려운 난제 중의 하나이다. 따라서 본 연구에서는 낮은 저항과 높은 신뢰성을 만족시킬 수 있는 새로운 금속배선 공정으로서 폴리이미드 필름을 초발수 처리한 후 친수 패턴을 하여 전도성 잉크에 함침함으로서 친수 패턴을 따라 금속배선이 이루어 지도록 하는 방법을 제안하고자 한다. 폴리이미드 필름의 표면을 플라즈마 처리하여 표면에 나노돌기를 형성시키고 불소기를 함유한 코팅층을 형성시킴으로써 물에 대한 접촉각이 $150^{\circ}$이상이 되도록 초발수 처리할 수 있었다. 초발수 처리된 폴리이미드 기판에 쉐도우 마스크를 사용하여 UV조사함으로써 조사된 부분만 친수성을 가지는 패턴을 형성하였다. 이렇게 친수 패턴이 제작된 초발수 폴리이미드 유연기판을 실버잉크에 함침함으로써 선폭 $200{\mu}m$를 가지는 금속배선을 형성시켰다. 형성된 금속배선의 단면 형상을 측정하였으며, 열처리를 통하여 비저항이 $30{\mu}{\Omega}$-cm를 얻을 수 있었다. 통상 1회의 함침으로는 금속배선의 두께가 150nm정도로 금속배선으로 사용하기에는 얇아 배선의 두께를 증가시키기 위하여 수 회 함침을 시도하여 $2{\mu}m$의 두께로 증가시킬 수 있었다. 이때 선폭과 선간 간격은 크게 변하지 않고 두께만 증가시킬 수 있었다. 이는 금속배선을 형성한 후에도 폴리이미드 유연기판의 초발수성은 그대로 유지되어 여러번 함침할 때 잉크가 이미 형성된 배선에만 묻게 되어 두께는 증가하나 선폭과 선간 간격은 증가하지 않는 것으로 판단된다. 사용한 실버잉크는 실버의 함량은 10~20wt%인 수계 잉크였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2012.02a
• /
• pp.133-133
• /
• 2012

일반적으로 TiO2는 광촉매 작용으로 표면 살균성을 가지며, 친수특성으로 인한 자가세정 능력도 가지고 있다. 또한 지구상에 많이 존재하는 광물로 원료의 가격이 저렴하다는 장점이 있어 산업 전반에 사용되고 있다. 하지만 외부의 환경적 오염으로 인한 광촉매 반응 면적의 감소에 따라 반응효율이 저하되는 단점이 있으며, SiO2는 투명한 유리와 같이 비정질상태가 안정하고 높은 굴절률을 가지며 내구성이 외부환경에 강해 무반사 코팅이나 금속박막의 보호층으로 주로 사용된다. WO3는 높은 굴절률과 가시광선 영역에서의 우수한 투과율을 가지고 있으나 conduction band에서 생성된 광캐리어들이 빠르게 재결합 하여 광분해 효율이 좋지 않기 때문에 흔히 쓰이지 않고 있다. 이러한 박막들의 단점을 보완하기 위해 물리적 구조를 변화시켜 반응 면적을 극대화하기 위해 버퍼층이나 다층박막을 사용하는 등 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 실험에서는 Slide glass에 Plasma etching 하였을때 친수성이 나타나는 특성을 이용하여 대면적 코팅과 표면 경도를 우수하게 만들 수 있는 RF Magnetron sputtering법으로 Slide glass에 Ar Gas 분위기에서 각 파워별 Plasma etching한 후 TiO2, SiO2, WO3 박막을 증착하여 광학적, 구조적 특성을 분석하였다. 광투과율 측정장치(UV-VIS Spectrophotometer)를 사용하여 투과율을 측정한 결과 모든 박막이 가시광 영역에서 80% 이상의 높은 투과율을 나타내었으며, 접촉각 측정결과 100w로 etching한 glass에 TiO2를 증착한 박막에서 가장 낮은 $3^{\circ}$ 이하의 접촉각을 나타내었다. SEM (Scanning Electron Microscope) 분석을 통해 표면구조를 관찰한 결과 100w로 etching한 후 TiO2를 증착한 박막이 가장 조밀한 구조를 보였으며, AFM (Atomic Force MicroScope) 분석 결과 100w로 etching한 후 TiO2를 증착한 박막의 표면이 가장 거칠어지는 것을 볼 수 있었는데, 이는 물과 닿는 박막의 유효 표면적의 증가로 인하여 광촉매 효과가 증가하였기 때문에 친수성이 향상된 것으로 사료된다. 이러한 박막은 건물 유리벽과 자동차의 내 외장재 전자기기용 광학 필름에 자가세정, 내반사 코팅소재, 디스플레이 표시장치로 활용할 수 있을 것으로 예상된다. 본 연구는 중소기업청에서 지원하는 2011년도 산학연 공동기술개발 지원사업의 연구수행으로 인한 결과물임을 밝힙니다.

• Journal of the Korean Chemical Society
• /
• v.47 no.6
• /
• pp.619-624
• /
• 2003

The $Gd_{1.9-x}Li_{0.1}Eu_xO_3$ (x=0.02, 0.05, 0.08, and 0.12) powders (${\thickapprox}1{\mu}m$) synthesized by sol-gel method, whose surfaces are modified in a colloidal silica suspension (size of $SiO_2$ particles: ${\sim}30$ nm), have been fabricated to highly stable and effective luminescent films on the glass substrates. Thanks to the fused $SiO_2$ nano particles in the vicinity of the glass softening temperature (at around $700^{\circ}C$), $Gd_{1.9-x}Li_{0.1}Eu_xO_3$ powders are strongly attached onto the surface of glass substrate (>9H, pencil hardness tester). This simple and low-cost method to get $Gd_{1.9-x}Li_{0.1}Eu_xO_3$ phosphor films without any loss of luminescence brightness would promise for applications to display devices.

• Applied Chemistry for Engineering
• /
• v.24 no.2
• /
• pp.196-200
• /
• 2013

We conducted investigation on polymeric binders for anti-static coating agent which can maintain stability under the high-voltaic condition. Various polyesters composed of polyethylene glycol (PEG) and polypropylene glycol (PPG) were synthesized and studied in term of the variation in the surface resistance of the film made from coating solution composed of a conductive polymer and these polyesters as a binder. We found that the surface resistance displayed $10^7{\sim}10^8{\Omega}/{\square}$ regardless of chemical composition of binders under the potential of 10 V. Whereas, the surface resistance surged to higher than $2{\times}10^{10}{\Omega}/{\square}$ when 1000 V was applied, rendering it improper for anti-static purpose. When 1,4 butanediol (BD) was incorporated into polyesters ([PEG]/[PPG]/[BD] = 25.0/67.5/7.5), the surface resistance showed $2.8{\times}10^9{\Omega}/{\square}$ under 1000 V, acceptable for anti-static application. These observations may indicate that the hydrophobic nature of BD makes a significant contribution to the surface resistance at a high positive potential.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
• /
• v.19 no.5
• /
• pp.256-261
• /
• 2009

Hydrophilic and transparent $TiO_2$ thin film was fabricated by sol-gel method and the properties of contact angle, surface morphology, and transmittance were measured. In addition, surfactant Tween 80 was used for increasing the hydrophilic property of thin film. When the contents of Tween 80 in $TiO_2$ solution was 0, 10, 30, 50wt%, the contact angles of $TiO_2$ thin film were $41.4^{\circ}$, $18.2^{\circ}$, $16.0^{\circ}$, $13.2^{\circ}$, respectively. Fabricated $TiO_2$ thin film showed the photocatalytic property that decomposed methylene blue and decreased the absorbance of solution after UV irradiation. $TiO_2$ thin films fabricated with the solution of 30 wt% Tween 80 were deposited on glass (bare), antimony tin oxide (ATO), fluorine tin oxide (FTO), indium tin oxide (ITO) coated glass substrates, and the contact angle and transmittance of thin film was measured. The contact angles of thin films deposited on four substrates were $16.2\sim27.1^{\circ}$ and was decreased to the range of $13.2\sim17.6^{\circ}$ after UV irradiation, Especially, the thin films coated on ATO and FTO glass substrate showed high transmittance of 74.6% in visible range, respectively, and low transmittance of 54.2% and 40.4% in infrared range, respectively.

• Applied Chemistry for Engineering
• /
• v.31 no.2
• /
• pp.230-236
• /
• 2020

In this study, an adhesive tape with water and impact resistance for mobile devices was developed using a UV-curable urethane acrylate based polymer as a substrate. The substrate fabricated by UV-curable materials shows hydrophobicity and poor wettability, which significantly deteriorates the interface-adhesions between the substrate and acrylic adhesive. In order to improve the interface adhesion, 3-glycidoxy-propyl trimethoxysilane (GPTMS), a silane coupling agent having epoxy functional groups, was selected and incorporated into UV-curable urethane acrylate based polymer resins in various contents. The changes of the chemical composition according to the contents of GPTMS was studied with Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) to know the surface bonding properties. Also mechanical properties of the substrate were characterized by tensile strength, gel fraction and water contact angle measurements. The peel strengths at 180° and 90° were measured to compare the adhesion between the substrate and adhesive according to the silane coupling agent contents. The mechanical strength of the urethane acrylate adhesive tape decreased as the silane coupling agent increased, but the adhesion between the substrate and adhesives increased remarkably at an appropriate content of 0.5~1 wt%.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2017.05a
• /
• pp.89-89
• /
• 2017

가속기 기술을 이용한 재료에의 표면처리기술은 일정에너지를 가지는 이온이 재료표면에 충돌함으로서, 스퍼터링, 이온주입, 미세구조 변화 등의 현상을 이용하여 재료표면의 특성을 변화시켜 기계적, 화학적, 광학적, 전기적 특성 등을 변화시키는 표면개질기술에 활용되어져 왔다. 이러한 이온빔 표면처리기술은 이온의 종류나 시편의 제한 없이 치밀한 원자혼합물을 형성하고, 계면형성이 없고, 또한 저온공정이 가능하므로, 정밀도가 요구되는 부품의 내마모성과 내부식성 등을 포함한 기본적인 표면특성 뿐만 아니라 전기전도도, 친소수특성, 내광성 등 표면에 관계된 특성을 개선시키는 역할을 하며, 이온빔 믹싱, 이온빔 스퍼터링, 이온빔 전처리 후 코팅 등의 복합공정을 통해 보다 개선된 표면특성을 가지는 박막제조공정에 적용될 수 있다. 본 발표에서는 지난 10년간 가속기기술을 응용한 이온빔 장치기술 개발현황을 발표하고, 이러한 장치를 활용하여 이온빔 표면처리기술 사례인 내광성/내스크래치성 향상 고분자, 정전기방지, 초친수 표면처리, 기체투과도제어, 자외선차단 필름, 고속에칭기술 등의 기술개발 현황을 발표하고자 한다. 한국원자력연구원 양성자가속기연구센터에서는 수백 keV급의 이온빔 표면처리 장치 이외에도 100MeV 선형 양성자가속기를 이용하여 2013년부터 다양한 분야의 양성자빔/이온빔 이용자들에게 이온빔 장치와 20MeV와 100MeV 이용시설에서 양성자빔/이온빔 서비스를 제공하고 있다. 2016년 기준 이용자수는 양성자가속기 392명, 이온빔장치 279명이며, 이용자 수행과제는 양성자가속기, 이온빔장치 각각 130여개 과제가 수행되었다. 이러한 이용자들의 빔이용연구를 통해 20여편의 논문투고, 10여편의 특허출원의 성과를 얻었으며, 나노분야, 생명공학분야 등의 다양한 분야에서의 빔이용기술을 통해 활발한 연구가 이루어질 것으로 예상된다.